Непрерывная варка и кристаллизация сахара. Теоретические и экспериментальные разработки - Гулый И.С.
Скачать (прямая ссылка):
5. МОДЕЛЬ С КГ ПО СТРУКТУРНОЙ СХЕМЕ ВАРИАНТА IV
Согласно теоретическому анализу структурных схем (см. тл. 11.5), более четкого разделения стадий сгущения и кристаллообразования можно достичь по схеме варианта IV.
Для исследования этого варианта были разработаны [330] новые КЦ и КГ (рис. VI—8). Поверхность нагрева КЦ выполнена прямоточной; над верхней трубной решеткой установлена изогнутая труба переменного сечения, снабженная на выходе дросселирующим приспособлением и сменным соплом для распыления раствора в приемную часть КГ. Камера КГ разделена радиальной перегородкой, обеспечивающей направленное движение раствора, и снабжена приспособлением для отвода молодого утфеля в КРК.
Под греющей камерой КРК расположен барботер для вдувания пара в утфельную массу. Было установлено, что вдувание небольшого количества пара (1—5% от Явд(и>2) повышает скорость циркуляции, что интенсифицирует процессы тепло- и массообмена, улучшает гранулометрический состав кристаллов (предотвращается образование «муки» и друз); цветность утфе-ля также улучшается.
Для выгрузки готового утфеля модель оборудовали новой •системой, представляющей собой tJ-образную трубу, снабженную на выходе клапаном для регулирования количества отводимого утфеля, так как в период испытаний 'турникета были обнаружены серьезные недостатки в его конструкции. Новая выгрузочная система позволила ликвидировать присущие турникету недостатки, значительно упростить САР модели (отпала необходимость регулирования по каналу: частота вращения турникета — уровень — плотность утфеля) и обслуживание установки.
Разработанная модель обеспечивает четкое разделение стадий сгущения и кристаллообразования и получение молодого утфеля с требуемым количеством относительно равномерных и мелких кристаллов. Коэффициент неравномерности снизился с 57,9 до 35,2%; укрупнения кристаллов и друзообразования в КГ не наблюдалось. Получаемый из модели готовый утфель по качеству не отличался от утфеля, показатели которого представлены выше (табл. VI—1—VI—4 и рис. VI—4 — VI—7).
Исключение (см. рис. VI—6) представлял гранулометрический состав кристаллов (коэффициент &н в модели значительно выше, чем в аппаратах периодического действия).
Рис. VI—8. Схема установки модели с КГ по структурной схеме варианта IV:
/ — КЦ; 2 — КРК; 3 — система выгрузки; 4 — поверхность нагрева КЦ; 5 — камера КГ; 6 — приемник раствора; 7, 17, 19, 20, 21, 27, 29, 35, 36, 37, 38—патрубки; 8, 10, 22, 30, 40 — задвижки; 9 — выходная труба; И — сопло; 12 — перегородка; 13 — приемник молодого утфеля; 14 — телескопическая трубка; 15, 33 — штурвал; 16 — приспособление для отвода молодого утфеля; 18 — отражающий зонд; 23 — смотровое стекло; 24 — греющая камера КРК; 25 — ловушка; 26 — барботер; 28 — устройство для вдувания пара; 31 — телескопическая труба; 32 — клапан; 34 — приемник готового утфеля; 39 — камера дополнительной кристаллизации утфеля; Н\ — напор в КГ; Яг— уровень в КРК; Я — барометрический уровень.
6. СРАВНЕНИЕ ТЕОРЕТИЧЕСКИХ И ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ РЕЗУЛЬТАТОВ
На основе взаимосвязи между тепло- и массообменом [12, 17, 268] выведена аналитическая зависимость между доброкачественностью межкристального раствора Дбш и плотностью утфеля CBV
Дб« = -
gcx(Kr)Bdd
>CSV
Ясв(1)ВД2 + СВ2Вду?вд(и)! + Hc2CBygBMa)
(VT-1)
На рис. VI—9 показаны сравнения значений Дбм, рассчитанных по уравнению (VI—1) для исходных технологических данных II продукта, с экспериментальными данными Дбш, полученными при варке этого продукта в модели ВАНД (за период с 19
Рис. VI—9. Зависимость доброкачественности межкристального раствора Дбш от плотности утфеля СВ у второго продукта (И. Г. Бажал).
по 30/XII 1966 г.) [235]. Как видим, экспериментальные данные, полученные в производственных условиях, удовлетворительно согласуются с теоретической кривой.
Опытами установлено [235], что эффект кристаллизации в модели ВАНД выше, чем в заводских вакуум-аппаратах периодического действия (такое явление было обнаружено при испытании ВАНД Зуева-Востокова [237]. Как показали исследования [12, 17], теоретическая кривая истощения межкристаль* ного раствора, выраженная в ед. Дбм, всегда располагается
несколько ниже опытной кривой. Достигнутый в полупромышленной модели более высокий эффект кристаллизации И приводит в соответствие эти расхождения. Как известно, величина И зависит от СВУ и определяется значением Дбм, которое при
Рис. VI—10. Зависимость плотности утфеля СВУ от плотности межкристального раствора СВЯ второго продукта (И. Г. Бажал).
C*M = const зависит от СВМ [12]. Аналитическая зависимость между этими параметрами представлена в виде [20]
( СВг \ / Нс2 \-1
СВу = CBU ^gCBl + ?вд(и)2у ^?св! + ёвд(и)2у (VI-2)
Экспериментальные данные, полученные при исследовании модели на II продукте, удовлетворительно согласуются с кривой, рассчитанной по этому уравнению (рис. VI—10).
7. СРАВНЕНИЕ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ И ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ ДАННЫХ
